向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况且t2—t5四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同。t3—t4阶段为使用催化剂。
(1)若t1=15s,则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)= mol/(L∙s);
(2)若t2—t3阶段,C的体积分数变小,此阶段v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物质的量为 mol;
(4)t1时刻,平衡常数K= ;
(5)t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ,写出该反应的热化学方程式 ;
(6)若t2时刻后图像变化如下图,则改变条件为
a.恒温恒压下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒温恒压下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒温恒压下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒温恒压下,加入0.14mol B和0.30mol C
(1)0.004(2)小于(3)0.04(4)2.80
(5)3A(g) B(g)+2C(g) ΔH=+100a kJ∙mol-1(6)bd
【解析】
试题分析:(1)若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率v==mol/(L∙s)=0.004mol/(L∙s);(2)由题意知,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,如t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡移动发生移动,则正逆反应速率不相等,则t4~t5阶段应为减小压强;反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)B(g)+2C(g),若t2—t3阶段,C的体积分数变小,说明反应向逆反应方向进行,则v正<v逆;(3)根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为=2L,生成B的物质的量为0.03mol/L×2L=0.06mol,平衡时B的物质的量为0.05mol/L×2L=0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol;(4)在t1时刻,c(A)=0.06 mol/L ,c(B)=0.05 mol/L,c(C)=0.11 mol/L,故平衡常数K===2.80;(5)反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g),A的物质的量减少0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为100akJ,根据图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明反应向正反应方向移动,则正反应吸热,故该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g),△H=+100akJ•mol-1;(6)恒温恒压下反应图像变化达到平衡,一种反应速率瞬间减小,一种瞬间增大,最后达到平衡,3A(g) B(g)+2C(g),则a不符,d符合,c不符,b符合
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
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Cu2O |
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
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t | 2 |
A、若t0=15 s,则用C的浓度变化表示的t0~t1段的平均反应速率为0.004mol?L-1?s-1 |
B、t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强 |
C、该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol |
D、t5~t6如阶段,容器内A的物质的量减少了0.03 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,该反应的热化学方程式为3A(g)?B(g)+2C(g)△H=+100akJ?mol-1 |
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